Platinové kovy Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt

Všechny platinové kovy jsou (s výjimkou modrošedého osmia) šedobílé, dosti tvrdé a mají vysoké body tání i varu. Lehké platinové kovy ruthenium, rhodium a palladium mají hustoty ≈ 12 g.cm-3, těžké platinové kovy osmium, iridium a platina ≈ 22 g.cm-3. Od prvků skupiny železa se obě triády platinových kovů podstatně liší nejen hustotou, ale i mnoha dalšími fyzikálně chemickými vlastnostmi. Největší počet přírodních izotopů mají podle očekávání dvojice prvků z 8. (sedm izotopů) a 10. (šest izotopů, 195Pt s I = 1/2 je vhodný pro NMR-spektroskopii) skupiny, iridium má dva a rhodium jediný stabilní izotop. Ionizační energie nejsou nijak mimořádně vysoké, ušlechtilost a stálost jsou důsledkem vysokých hodnot atomizačních enthalpií. Palladium má vyjímečnou schopnost rozpouštět plyny. Při 80 °C a za normálního tlaku se v jednom objemovém dílu palladia rozpustí 900 dílů vodíku (stechiometricky to odpovídá vzorci PdH0,7; v platině se rozpouští 9× méně vodíku, je však schopna rozpouštět významná množství kyslíku). Nejde pouze o fyzikální interakci, ale o tvorbu hydridické fáze, jejíž struktura není dosud dostatečně prostudována. Difuse vodíku palladiem lze využít k jeho oddělení ze směsi plynů (vodíkový filtr). Schopnost rozpouštět kyslík a vodík úzce souvisí s katalytickými schopnostmi platiny a palladia při oxidačních a hydrogenačních procesech (dobré katalytické schopnosti mají všechny platinové kovy).

Pouze ruthenium a osmium dosahují ve sloučeninách s kyslíkem nejvyššího možného oxidačního čísla +VIII. Osmium nejčastěji preferuje koordinační číslo šest (komplexy s koordinačním číslem čtyři nejsou známy), u ruthenia je běžné koordinační číslo čtyři ([RuO4], [RuO4]2−). Chemie kationtů MII ve vodných roztocích (typická pro FeII) má v menší míře obdobu u ruthenia, ale u osmia se neuplatňuje vůbec. Oxidační stupně rhodia a iridia se mění od -I do +VI (+V pouze u iridia, +VI jen vůči fluoru), běžné jsou stavy +III a +IV (především u iridia), méně významné jsou +I (v komplexech s π-vazebnými ligandy) a +II. Oběma prvkům, které jen vzácně překračují koordinační číslo šest, zcela chybí schopnost tvořit oxoanionty. S kobaltem je blízce příbuzné iridium v oxidačním stupni +III počtem i typem (amminkomplexy) sloučenin. Pro palladium a platinu jsou typické oxidační stupně +II a +IV (platina dosahuje maximálně stavu +VI v PtF6) a koordinačním číslem nejvýše šest. Oba prvky výrazně preferují čtvercově planární uspořádání s koordinačním číslem čtyři. Sloučeniny palladnaté a platnaté se některými vlastnostmi podobají sloučeninám nikelnatým, kinetickým chováním a typy koordinačních polyedrů se od nich liší (sloučeniny nikelnaté jsou kineticky labilní, sloučeniny palladnaté a platnaté jsou naopak kineticky a často i termodynamicky inertní). Častými ligandy jsou anionty kyanidové a dusíkaté donory, fluor a kyslík jsou platinou a palladiem jako donorové atomy využívány méně (PtII vůbec netvoří aquaion).

Chemická odolnost platinových kovů je větší v kompaktním než v práškovém stavu. Platina je nejstálejší vůči kyslíku, ruthenium vůči síře a iridium vůči chloru. Ruthenium a osmium snadno tvoří oxidy (jemně dispergované osmium už působením vzdušného kyslíku přechází na oxid osmičelý) a jsou mimořádně odolné vůči neoxidujícím kyselinám (do roztoku je lze převést alkalickým oxidačním tavením s peroxidem sodným, chlorečnanem draselným nebo směsí hydroxidu a uhličitanu sodného). Rhodium při vysokých teplotách tvoří s chlorem chlorid rhoditý, ale vůči fluoru je na rozdíl od iridia stálé. Oba kovy odolávají působení lučavky královské. Platina a palladium jsou nejméně stálé platinové kovy. Reagují s chlorem, fluorem, sírou a selenem a s mnoha kovy. Řada jejich sloučenin je málo rozpustných (kyanid palladnatý se sráží i v roztoku nepatrně ionizovaným kyanidem rtuťnatým). Binární karbonyly palladia a platiny nejsou známy (pouze s nehomogenní koordinační sférou), četné jsou naopak jejich organokovové sloučeniny s nenasycenými uhlovodíky.

Dělení platinových kovů při jejich izolaci je obtížný proces a pro každý konkrétní případ se vypracovávají speciální postupy. Z anodových kalů po elektrolytické rafinaci niklu se stříbro odstraní jako dusičnan a lučavkou královskou se převedou do roztoku platina, palladium a zlato. Tavením nerozpustného zbytku s hydrogensíranem sodným a loužením vodou se získá síran rhoditý. Opakováním stejného postupu s peroxidem sodným se oddělí iridium ve formě nerozpustného oxidu iridičitého a v roztoku obsažené sloučeniny osmia a ruthenia se zahříváním v proudu chloru převedou na těkavé oxidy MO4 (M = Os, Ru), které se jímají v kyselině chlorovodíkové . Zahříváním tohoto roztoku se oddělí oxid osmičelý, který se zavádí do alkoholickém roztoku hydroxidu sodného. K redukci na elementární kovy se pak v obou případech využívá žíhání v proudu vodíku a práškové nebo houbovité produkty se na kompaktní kovy zpracovávají technikou práškové metalurgie. Klasické postupy separace jsou v posledních letech stále více nahrazovány efektivnějšími extrakčními metodami. Poměrně snadno se platinové kovy dají připravit v jemně rozptýlené, katalyticky vysoce účinné formě (platinová čerň se získá působením ethanolu na horký vodný roztok chloridu platnatého). Roční produkce platinových kovů je ≈ 380 tun, z toho je 150 tun platiny a 210 tun palladia.

Ruthenium slouží ke zvýšení tvrdosti platiny a palladia, osmium a iridium pro výrobu velmi tvrdých slitin. Některé z platinových kovů se využívají v elektrotechnice, všechny se uplatňují jako katalyzátory (platina k oxidaci amoniaku při výrobě kyseliny dusičné a v automobilových katalyzátorech). Z platiny a někdy i iridia se vyrábějí chemické nádoby. Platinové misky a kelímky však není možno zahřívat svítivým plamenem, aby nedošlo k jejich kontaminaci rozpouštěním uhlíku, nesmějí se v nich zahřívat kovy ani sloučeniny, z nichž by mohly kovy vznikat, nelze v nich tavit hydroxidy a peroxidy. Termicky nelze zpracovávat ani směsi většiny kyselin, síru, sulfidy a siřičitany a látky, z nichž by mohly tyto sloučeniny vznikat. Nelze pracovat ani s fosforem, fosfidy, arsenem, arsenidy, antimonem, antimonidy, fosforečnany, arseničnany, antimoničnany, křemíkem, silicidy, borem a boridy. Velkou výhodou platiny je možnost zatavovat ji do skla používaného k výrobě chemických nádob, protože s ním má shodnou tepelnou roztažnost.